利用技術乳がん判別の精度を向上させる新システムの開発真のデジタルブレストトモシンセシス “SenoClaire（セノクレア）” 東尾良介 Higashio Ryosuke （GE ヘルスケア・ジャパン（株） Detection & Guidance Solutions 部） 1 はじめにる。大きな課題の 1 つは，“見落とし”であり，日本人女性の 16 人に 1 人が乳がんに罹患すもう 1 つは“偽陽性率”である。これらの課題ると言われ，毎年 1 万人以上の方が亡くなってに挑戦する新しいツールとして，GE のデジタいる。最新のがん統計によると，日本人女性のルブレストトモシンセシス（1 回の撮影で検査がん罹患数で第 1 位の部位は乳房であることか部位に異なる角度で X 線を連続パルス照射し，ら 1），乳がんの早期発見は極めて重要な課題で撮影後コンピュータによって画像を再構成するある。乳房 X 線（マンモグラフィ）検査は，ことで任意の複数断層画像を一度に得る技術。乳腺疾患の診断において第一に選択される検査奥行き方向のデータも収集し，薄いスライスに法であり，乳がんの早期発見及び診断を行うた画像再構成して観察することによって，これまめには，微細な病変を的確に描出できる高性能で困難であった乳腺の重なりを解消し，より精なマンモグラフィが必要である。現在主流とな度の高い情報を得ることが可能）， “SenoClaire っているのはフラットパネル検出器を搭載した（セノクレア）＊”は真のデジタルブレストトモデジタル方式のマンモグラフィ（FFDM）で，シンセシスを追及し，More Clarity（よりクリ FFDM は乳房 X 線検査のデジタル化を達成し，アに…），More confidence（見つかる安心を…），検査の効率向上及びフィルムレス運用やネット Less dose（やさしさをあなたへ…）というコンワークを利用した遠隔診断などを行うことが可セプトで高画質と低被ばくの両立を GE 独自の能である。テクノロジーで実現した。これらのテクノロジ FFDM が日本で販売開始されたのは 2000 年ーを中心に，当装置について解説する（図 1）。であり既に十数年が経過し，FFDM は多くの施設で使われるようになった。ほかの医用画像の 2 開発の背景デジタル化に伴う施設内のインフラ整備も整マンモグラフィは，高精度かつ効率的にがんい，昨今急激に FFDM の台数は増えつつある。の可能性を見付け，次の精密検査へ送ることがマンモグラフィはデジタル化によって診断能の求められる。現在日本のマンモグラフィ検診で向上や検査効率の改善など多くのベネフィットは，デンスブレスト等により，脂肪より乳腺がをもたらしたが，更に求められている課題もあ発達している日本人女性だと描出が難しく，再 Isotope News 2014 年 7 月号 No.723 5 図 2 スペクトルにおける出力図 1 デジタルブレストトモシンセシス“SenoClaire” を搭載したデジタルマンモグラフィ装置 Senographe Essential 線スペクトルが利用されている。 “SenoClaire” が搭載可能なデジタルマンモグラフィ Senographe Essential には，この最適なエネルギー帯に特性 X 線スペクトルを持つ陽極材質と付加フ検査を受けなければならない披検者が全体の約ィルター，モリブデン（Mo）とロジウム（Rh） 10％に上る。そのうちの約 90％は精密検査のを有するデュアルターゲット X 線管（GE 特許段階でがん所見が認められない結果となるデー技術）が搭載されており，“SenoClaire”で用いタ 2）もあることから，不要な心的不安や恐怖るロジウム陽極／フィルターは少ない管電流感，再検査費用の負担を被検者に与えていると（mA）で高い線量率を得ることが可能であるいう懸念がある。また，マンモグラフィ検査に（図 2）。特に日本人に多いとされるデンスブレおける感度は乳腺密度にも大きく依存し，平均ストにおいても特性 X 線のスペクトルを利用して 22％程度はマンモグラフィでは描出困難できる点が特徴で，連続スペクトルを利用しただと言われている。特に日本人をはじめとしたタングステンターゲットのように，厚い付加フィアジア人は高濃度な乳腺の割合が欧米人に比べルターで多くを吸収し，強力にスペクトルに整て 2 倍以上多いと言われている。日本においえる必要なく，管電流に対して約 2 倍の出力がて，デジタルブレストトモシンセシスに求めら得られる。れることは，従来のマンモグラフィでは描出が ②DQE フラットパネルディテクタ難しかった病変を描出する（感度を上げる）こデジタルブレストトモシンセシスを考える上と，そして診断精度を上げ要精検率を低減するで，低線量における検出器性能は患者線量を低ことであり，これらの目的を達成するために，く抑えつつ高画質を得るために非常に重要であ当装置は開発された。る。1 回の撮影における各パルス照射線量を低く抑えなければ，一連の収集で被ばく線量が増 3 当装置を支えるテクノロジー大してしまう。また，斜入 X 線による収集画真のデジタルブレストトモシンセシスを実現像が多いため，平均被写体厚が大きくなることするテクノロジーとして，高画質と低被ばくのも被ばく線量増大に繋がっている。ここでの指両立を実現するために必要な当装置独自のテク標としては，1 回の撮影の中で複数回のパルスノロジーを紹介する。照射を行い画像収集することから，1 パルス照 ①ロジウム陽極／フィルターを有したデュア射当たりの線量は非常に少なく，その少ない線量において必要な情報を得ることが重要となルターゲット X 線管乳房撮影では通常，狭いエネルギー帯の X 6 る。その客観的評価尺度としては，量子検出効 Isotope News 2014 年 7 月号 No.723 率（DQE）が適している。DQE は，フラット保する上で有用であると考えられる。パネルディテクタに入射する X 線光子が持つ ④逐次近似法 ASiRDBT を採用した画像再構成情報を，検出器がどの程度無駄なく画像情報形技術成に役立てたかを表す尺度で，とりわけ臨床視 3 次元再構成のアルゴリズムについては，複点から 1∼3 LP／mm の周波数帯域における数の方法が研究され当初は画像再構成時間がコ DQE 値が重要である。Senographe Essential にンピュータの処理能力によって制限されるた搭載されているフラットパネルディテクタ（検め，CT などで普及している簡素化された再構出器）は 0∼3 LP／mm における DQE がデジタ成法 Filtered Back Projection（フィルタ補正逆ルブレストトモシンセシスを想定した線量であ投影法）が用いられていた。昨今では臨床結果り，他社のフラットパネルディテクタと比べてを改善するような新たな方法へと進化し，当装も高い水準を維持できることが特長である置では，逐次近似法を応用した ASiRDBT（Adap- （図 3）。 tive Statistical Iterative Reconstruction for Digital ③画質と被ばくのバランスを考慮した撮影方法 Breast Tomosynthesis）を採用している。図 4 は画像再構成法による画像の違いを示しており，装置の撮影方法について，振角や X 線照射 Filtered Back Projection（左）と ASiRDBT（右）回数（データ収集枚数）は最適な画像収集に重によるものである。逐次近似法ではシステム光要な要素である。振角の大小は，高さ方向（Z 学モデル化され，実際に得られた Raw データ軸方向）の分解能に大きな影響を与え，データと，画像から投影された仮想 Raw データ間の収集枚数は，2 次元平面上のアーチファクト誤差を計測し，画像再構成時にこの違いを最小（虚像）などにより，描出能に大きく影響を与にしていく。これらのモデリングの過程には複える。ただし，乳房撮影においては撮影時間が雑な演算処理を必要とし，再構成に要する時間長くなることは受診者の負担に直結し，息止めが長く実現が困難とされていた。しかし，当装が困難であれば体動によるアーチファクトも懸置では画像再構成に必要である高性能なシステ念される。当装置では撮影時間を 10 秒以内とムを設けるなどの工夫により，臨床に即した運し，その間に 25 度のスイープ撮影を実施する用が可能になっている。ことにより 0.5 mm の Plane 画像を得ることが ⑤ Step&Shoot を採用したガントリーコント可能となっている。0.5 mm の Plane 画像はマンモグラフィに求められる石灰化の描出能を担ロール当装置では撮影方法に Step&Shoot（ステップ図 3 マンモグラフィ用フラットパネルの DQE Isotope News 2014 年 7 月号 No.723 図 4 画像再構成 7 ＆シュート）法を採用している。GE では既に一般撮影領域でのトモシンセシス撮影機能を 2006 年からデジタル一般撮影装置に搭載しており，そこで得たフィードバックが当装置には生かされている。当装置ではマンモグラフィで求められる微細な石灰化の描出能を高めるため，各パルス照射のタイミングで X 線ガントリーを静止させ，照射タイミングとシンクロさせて撮影することを可能にしている。この撮影方法を実現するため，X 線管は軽量なケーシングレス X 線管を新たに設計図 5 平均乳腺線量し搭載することにより，スムーズな動きを実現した。像を観察するには多くの時間を必要とし，観察これらのテクノロジーにより，当装置はデジ者のラーニングカーブが一時的に落ちることもタルブレストトモシンセシスに求められる高画分かっている。当装置では石灰化などの微細な質と低線量の両立を実現した。当装置によるデ分解能に優れた 0.5 mm の Plane 画像と，重ねジタルブレストトモシンセシス撮影時の平均乳合せた SLAB 画像を併用することによって診腺線量を図 5 に示す。従来の 2D マンモグラフィ断能を担保するとともに，効率的な読影を可能検査時に使用する AOP（Automatic Optimization としている。また，再構成によって得られた of Parameters，パラメータの自動最適化）操作 2D イメージとなる VolumePreview 画像も併用モードで撮影した平均乳腺線量（青，水色）とすることで違和感なくデジタルブレストトモシデジタルブレストトモシンセシス撮影で使用すンセシス画像の観察を行うことができる。る AOP 操作モードで撮影した平均乳腺線量（紫）を比較しても，遜色の無い線量でデジタ 5 デジタルブレストトモシンセシスの展望ルブレストトモシンセシス撮影ができているこデジタルブレストトモシンセシスに求められとが分かる。る臨床ニーズとしては，従来のデジタルマンモグラフィでの課題を解決し，受診者やスタッフ 4 臨床的アプローチの負担は決して増えないことが求められる。デジタルブレストトモシンセシスの臨床への “Seno Claire”に関する幾つかの臨床評価のうアプローチにおいて， “デジタルブレストトモち，米国のマサチューセッツ総合病院（Massa- シンセシスの用途選択を検診や精検などどのよ chusetts General Hospital）における検証では，うに位置づけるか” ， “従来の 2D 乳房撮影の取同一受診者における 2D と GE のデジタルブレり扱いをどうするか” ， “MLO（内外斜位方ストトモシンセシス画像を比較した場合，従来向）・CC（頭尾方向）などの撮影方向の選択” のデジタルブレストトモシンセシスで苦手とさなど，従来のアプローチとは違いがあり，これれていた石灰化の描出能でさえも，GE のデジらのアプローチの違いは臨床でのワークフロータルブレストトモシンセシスの方がより明瞭にや生産性を大きく左右する。例えばデジタルブ石灰化を示すという結果が出ている 3）。また，レストトモシンセシスで得た多量のスライス画別の検証においては，3,000 人を 2D と GE の 8 Isotope News 2014 年 7 月号 No.723 デジタルブレストトモシンセシスで比較した結えることが必要であると考える。私たち GE は果の偽陽性率が 7.8％から 4.6％に減少し，読影今後も皆様と協力して受診者のために，技術革時間については従来の単純マンモグラフィと同新を現実のものとしていくことを切に願う。 4）等であると報告されている。この結果を見る参考文献と，精密検査に加え当装置ではスクリーニングにも実用できることが示唆されている。特にデンスブレストが多いとされる日本国内においては，このデジタルブレストトモシンセシスへの期待がますます高まるところであり，今後より多く普及することが期待されている。 6 最後にデジタルブレストトモシンセシスは非常に有用な検査である一方，いまだ新しい検査でもあり，幾つかの課題も考えられている。例えば，画像データ量は少なくとも従来の 2D 検査の 10 倍以上になり，増加するデータ量と得られる医療上のメリットとのバランスを考慮した，画像ハンドリングシステムの構築が求められる。臨床応用へのアプローチについても，今後は，より臨床ニーズに即した検査が，少ない負担で行 1）参考文献国立がん研究センターがん対策情報センター「最新がん統計」 2）Brown, M.L., Houn, F., Sickles, E.A., Kessler, L.G., Screening mammography in community practice : positive predictive value of abnormal findings and yield of follow-up diagnostic procedures（1995） 3）Kopans, D., Gavenonis, S., Halpern, E., and Moore, R., Calcifications in the Breast and Digital Breast Tomosynthesis（2011） 4）Digital Breast Tomosynthesis（DBT）NCI 3000-Women Trial, Daniel Kopans MD（2007）＊薬事情報 SenoClaire は下記オプションとなります。医療機器認証番号：21600BZY00218000 販売名称：セノグラフ 2000DS シリーズ Senographe Essential は，上記医療機器の類型「2000DS-S Essential」文書番号：JB19753JA Isotope News 2014 年 7 月号 No.723 9